雷达目标模拟器的DSP软件设计
2.2 宽带目标回波产生
宽带目标回波的产生通过对预先存储在存储器中的雷达宽带LFM的基带分量和目标特征参数直接计算,实时生成多散射点合成目标的波形数据实现。如图4所示,宽带分系统中的所有信号都与试验雷达系统的参考信号同步,保证回波信号与雷达系统相参,实现正确的模拟。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/187423.htm
输出宽带目标回波信号前,在计算机上加载输出目标散射点的运动轨迹参数和目标特性文件。当雷达系统发射宽带LFM信号时,宽带目标回波的基带数据由DSP计算并加载到任意波形发生器(AWG)的存储器中。DMU产生宽带分系统的延时触发脉冲和波形选择信号,控制AwG输出模拟基带回波信号,将该基带信号进行正交调制后,通过上变频就得到宽带信号的目标回波。目标特征数据通过CompactPCI总线加载到DSP中参与波形计算。
宽带回波信号的更新率决定于AWG的数据更新率。这种数字方法原理简单,模拟目标灵活,精度非常高,信号质量较高。缺点是成本较高,实时性受硬件速度、波形复杂度等限制,不容易提高。
如图5所示,DSP模块中有两个TMS320C6455高性能DSP、存储器和大规模FPGA,完成特征数据接收、波形计算更新和数据传输等功能,是AWG的核心控制部分。AWG模块的FPGA采用Xilinx公司的XC4VLX25-FF668。IQ信号通路的DAC选用两片Atmel公司的1GHz 10位TS86101G2B,且两路DAC相互独立且保持信号的同步。其单路瞬时带宽可达400 MHz,与正交调制器配合可输出复杂的调制信号。
3 系统工作流程
系统初始化完成后,设备进行加电自检。自检通过后由系统操作员进行仿真场景文件加载,包括系统参数、目标数量、轨迹、目标特性等。启动仿真后,模拟系统中的宽带和窄带分系统是同时工作的,受基带分系统中的DMU的控制,如图6所示。
4 DSP软件实现
4.1 基带分系统的数字管理单元
DMU是系统的核心控制单元。DMU采用CompactPCI接口,板载总容量4百万门的Xilinx Vhrex-2Pro FPGA,所采用的DSP为TI的TMS320C6416系列,处理器频率为600 MHz,同时板上提供了1 GB大容量的DDR存储器。
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